專利名稱：外視鏡中的照明元件的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種外視鏡，該外視鏡具有被分配給輔助系統(tǒng)的帶控制單元和至少一個光源的光學顯不設備。
背景技術(shù)：
在DE 103 18 741 Al中已知一種具有輔助系統(tǒng)，例如行車道變換輔助系統(tǒng)的機動車輛。在該技術(shù)中，一個或多個傳感器對車輛側(cè)面和后面的環(huán)境進行監(jiān)測?？刂茊卧嬎慵磳⑦M行的車道變換是否會導致危險的情況。如果危險程度很高，則觸發(fā)外視鏡上的光學顯示設備(通常是LED)，該光學顯示設備應給出危險的指示。在此，意在通過光學顯示裝置連續(xù)地復現(xiàn)危險情況。
然而，這種類型的系統(tǒng)具有下列缺點，即不能在不同的周圍環(huán)境光線條件下確保光學信號的可感知性。固定的、預先設定的光強度會在暗處對駕駛員造成刺激，并且相反地在明媚的陽光下根本不能被察覺。由DE 10 2005 038 179 B4已知一種解決方案，在該解決方案中，光源的亮度可通過控制單元根據(jù)提供給控制設備的表明環(huán)境亮度測量結(jié)果的被測變量進行調(diào)節(jié)。
作為以預先設定的亮度進行操作的替代，在此，顯示與當前的環(huán)境亮度相適應。這意味著，在周圍環(huán)境相對暗時，光學顯示設備的光源僅非常弱地照亮，從而在朝外視鏡的方向看一眼時就能夠清楚地看到顯示，同時不會被刺激到或者甚至被晃到。在非常亮的周圍環(huán)境中，例如在明媚的陽光下，光源則相應地很亮地照亮，從而使它的光不會被陽光蓋過。 因此，光學的可感知性與駕駛員的需求相適應。
除此以外未提出光學的解決方案。在光學顯示器中，通常還存在下述問題，即顯示器的表面應該被均勻地照亮，并且當在機動車輛中使用時，還應協(xié)調(diào)地適配到車輛的外輪廓中。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光學顯示器，該光學顯示器能夠滿足對可變的、均勻照亮的顯示的高要求。


本發(fā)明的目的是通過使用顯示技術(shù)實現(xiàn)的。下面的描述借助于示例性實施例對根據(jù)本發(fā)明的解決方案的實現(xiàn)進行了解釋。
圖I示出了通常的安裝位置，
圖2以分解圖示出了現(xiàn)有技術(shù)中的顯示器，
圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)中的顯示器的剖面圖，
圖4和圖5示出了依據(jù)本發(fā)明的顯示器，
圖6示出了替代的實施方式，
圖7示出了鏡玻璃后面的照明設備。
具體實施方式
在外視鏡上和在外視鏡中的光學顯示器都必須被安裝在允許駕駛員看到該顯示器的位置上。因為如果光學顯示器的光線路徑必須費力地被轉(zhuǎn)向則是不利的，所以可在鏡基座上和在鏡基座中，或者在靠近車輛延伸的鏡殼體的區(qū)域中獲得有利的安裝位置。在圖 I中示出了示例性的布置方案。在此，可以看到外視鏡總成的一部分，該外視鏡總成包括鏡基座(在此未示出)和可樞轉(zhuǎn)地安裝在該鏡基座上的鏡頭部。
圖I示出了至少部分地包圍鏡頭部的殼體罩I。該鏡罩I包括多個開口，首先用于容納安裝在帶有或不帶調(diào)整馬達的支架上的鏡玻璃，以及還包括在轉(zhuǎn)離鏡玻璃的一側(cè)上的用于方向指示燈的開口。此外，殼體罩I還包括用于容納光學顯示器的開口 2。
在所描述的例子中，開口 2通過材料凹部形成。在其他實施方式中也可以實施一種變型，在這種變型中用于光學顯示器的開口 2是燈光開口，并且在這個位置的材料由透明或半透明的材料構(gòu)成。這種類型的燈光開口可以通過雙組分注塑成型制成。
圖2示出了在現(xiàn)有技術(shù)中使用的光學顯示器的設計方案。
殼體蓋3將顯不器殼體4封閉成一個以這種構(gòu)造方式安裝的封閉模塊。封閉模塊是指一種結(jié)構(gòu)構(gòu)造，該模塊不需要與外界隔絕地密封以防止環(huán)境的影響，例如濕氣和灰塵。 光源位于顯示器殼體4中的電路板6上。在此，涉及四個LED 5，這四個LED被等距安裝以實現(xiàn)光學顯示器的盡可能均勻的照亮。安裝或集成在空心體上側(cè)的聚光透鏡(在此特別的是菲涅爾透鏡)位于LED的光路上。光學透鏡9優(yōu)化了光學顯示器的發(fā)光特性。在需要的情況下，也可以將光學透鏡和聚光透鏡設置在一個光學部件中。外部蓋盤8位于此之上,該外部蓋盤與開口 2的幾何形狀和大小相適應，并且以密封環(huán)密封以防止灰塵和濕氣進入。
在現(xiàn)有技術(shù)中，LED的使用是很普遍的,但是其他用于背光源(backlighting)的光源也是可以的。EL冷光片(EL foils)或OLED以及它們的進一步改進也被使用。在此， 光源的數(shù)量和它們的布置方式與相應的顯示器有關。
圖3以剖視圖再次示出了這個設計方案。雖然做出了上述努力，但僅使用菲涅爾透鏡和光學透鏡仍無法獲得外部蓋盤8的均勻照明。從外部仍能覺察到LED的亮度聚焦點。 此外，在適當?shù)慕嵌冗€可以透過蓋盤看到LED和印刷電路板。
圖4示出了具有旋光元件(例如LCD元件10)的光學顯示器的一種設計方案。在電路板上不使用各單個LED而是使用背光源作為光源，這樣利用現(xiàn)有技術(shù)就可為液晶單元或顯示器實現(xiàn)完全的照明。在根據(jù)本發(fā)明的顯示器中，使用了帶集成照明的LCD單元，如它們被大量地用在移動電話中一樣。IXD元件10被安裝在顯示器殼體4中，并且被電連接。 在圖4的例子中，還示出了另外的附加光學透鏡，該附加光學透鏡被外部蓋盤8覆蓋。為了簡化設計方案，在圖5中未示出光學透鏡。LCD元件被外部蓋盤覆蓋。
多種可能性方案都可用于容納顯示器，這些可能性方案由車輛內(nèi)儀表板中的顯示器附著方式的現(xiàn)有技術(shù)已知。顯示器不允許以高應力安裝，因為否則的話會有損壞顯示器的功能性的危險。也可以在注塑成型過程中一起制作顯示器，因此制造出由顯示器和塑料殼體組成的兩組分部件。該兩組分部件還可以被擴展為三組分部件，在該三組分部件中還加入了蓋盤。IXD元件10由像素組成，在最簡單的情況下所有像素具有相同的顏色。在現(xiàn)有技術(shù)中，控制通常是以所謂的矩陣控制通過水平和垂直地控制各單條線發(fā)生的，因此該控制能夠打開或關閉單個像素，并且由此可以選擇性地控制每像素穿過顯示器的光。還可以以下列方式設計顯示器控制，即在控制狀態(tài)下，所有的像素被同時激活或去激活，從而使元件被整個照亮。當使用LCD元件時，彩色的配置也是可行的。此外，為了實現(xiàn)危險警報的逐步遞增，用于警告顯示的顏色是可變的。當使用LCD單元時，還可以如同在常規(guī)的顯示器中一樣生成信息符號。
作為第一選擇的旋光元件，液晶顯示器由于其高度的發(fā)展狀態(tài)和其品質(zhì)是合適的。液晶是具有液體特性以及固體特性的有機化合物。簡單的液晶顯示器元件由 "Schadt-Helfrich單元”組成。兩個玻璃板的內(nèi)側(cè)都涂有透明的電極層，液晶位于其之間。 分子在預先確定的方向上、平行于涂有聚酰胺并以優(yōu)選的方向刷涂的表面排列。此外，兩個外板都涂有相對于彼此旋轉(zhuǎn)90度的偏振濾光器。這樣的結(jié)果是，液晶被螺旋形排列，扭轉(zhuǎn) 90度的螺旋被已知為TN = Twisted Nematic (扭曲向列)。
來自背景照明的入射光在進入到液體前被偏振。由于分子表面的扭轉(zhuǎn)，光的偏振方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)。由此，使得光能夠穿過對立的濾光器，并且單元明亮地閃爍。在閑置狀態(tài)下， 顯示器是透明的；這種布置也叫做常白模式(normally white mode)。
如果向電極上加上電壓，在電場的影響下也會發(fā)生分子的旋轉(zhuǎn)，從而使它們都垂直于電極表面定向。由此消除了扭轉(zhuǎn)，光的偏振方向不再改變，并且因此光不能穿過第二偏振濾光器。
相反的功能對于作為光學顯示器的使用是有利的如果偏振濾光器是平行布置， 單元在沒有電壓的情況下是黑暗的以及在有電壓的情況下是明亮的。這就是常黑模式 (normally black mode)。這種設計由于對比度差通常不在顯示器技術(shù)中使用。但是，它非常適合用于光學顯示器。理論上，顯示器可以由任何數(shù)量的這種類型的單元組成。在TFT 監(jiān)示器中，三個單元一起顯示一個彩色像素。
在STN顯示器(超扭曲向列)中，分子的扭轉(zhuǎn)角增加至180° -270°。因此可以實現(xiàn)比普通TN顯示器更高的對比度。這些顯示器也叫藍相液晶顯示器，因為顏色轉(zhuǎn)換的發(fā)生是由于二向色性在該技術(shù)中，白變成淺紅至橙色。這種設計以及這種顏色轉(zhuǎn)換也可以有利地被用于光學顯示器。在許多情況下，光學顯示器以不同深淺的紅色進行警告，因此根本不希望進行色彩補償。
對于光學顯示器在汽車行業(yè)中的使用，考慮大規(guī)模生產(chǎn)的“雙超扭曲” DSTN技術(shù)。 如果電場處于激活的單元上，那么線偏振光從后偏振器平滑地通過而不被改變。圓偏振首先在被動單元中發(fā)生。由于圓偏振光沒有被偏振器保留，因此屏幕在此點處是亮的。通過對所使用的材料以及單元尺寸的精確調(diào)準，透過的光變?yōu)榘咨?。一個DSTN液晶單元的復雜的設計牽涉到在其制造中相對較高的耗費。因此，開發(fā)出一種新的工藝，從而產(chǎn)生更平坦的重量更低的顯示器。這一新的解決方案被命名為三倍超扭曲向列LCD(TSTN)。只有一個 STN-LC單元。通過兩個被設置在單元前面和后面且位于偏振器和玻璃之間的特殊的膜使常規(guī)STN技術(shù)的顏色干擾得以平衡。這些膜使得這項技術(shù)有另一個名字FST，“膜-超扭轉(zhuǎn)”。大大提高的對比度，降低的重量，更平且不太費力的構(gòu)造方法使TSTN-LC顯示器能夠作為一種批量產(chǎn)品。
對LCD單元的陳述不應將本發(fā)明局限于使用這種類型的單元。任何其他的可以主動控制的主動照明單元，如OLED (有機LED)或AMOLED (有源矩陣有機LED)單元，都可以使用。只要元件必須對于在車輛上的戶外使用足夠耐用。在光學顯示器中的單元必須僅是主動照明單元。在旁邊射入擴散板的LED被用作商業(yè)LCD中的背景照明。光通過光學膜被均勻地耦合到實際的液晶單元中。
圖6和圖7示出了光學顯示器的替代解決方案。在現(xiàn)有技術(shù)中，照明模塊是已知的，該照明模塊的光穿過鏡玻璃朝駕駛員的方向發(fā)光。為此目的，反射層被大量除去或以標志的形狀除去。照明元件被設置在鏡玻璃后面。
圖6不出了鏡玻璃11,標志12被設置在其中。該鏡玻璃被粘接到背襯板13上。 光學顯不器位于鏡玻璃中的標志的區(qū)域中作為標志的背光源。在這種情況下，光學顯不器作為一個單獨的模塊被粘接在背側(cè)，或者在結(jié)構(gòu)上集成到與鏡玻璃連接的背襯板中。
光學顯示器的設計與依據(jù)圖4的設計相對應。
殼體蓋3將顯不器殼體4封閉成一個封閉的模塊,該模塊以這種形式安裝。光源、 IXD兀件10位于顯不器殼體4內(nèi)。光學盤9封閉顯不器殼體,該顯不器殼體直接與鏡玻璃 11連接。
權(quán)利要求
1.一種具有光學顯示器的外視鏡總成，所述外視鏡總成包括鏡基座和鏡頭部、以及至少一個殼體罩a)，所述殼體罩具有用于反射元件的凹部，其中在所述外視鏡總成上設有用于使光學顯示器的光線通過的燈光開口(2)，其特征在于，所述光學顯示器包括顯示器殼體(4)，在所述顯示器殼體中安裝有主動照明顯示器元件(10)。
2.按照權(quán)利要求I所述的具有光學顯示器的外視鏡總成，其特征在于，所述顯示器殼體⑷由外部蓋透鏡⑶封閉。
3.按照權(quán)利要求I和2所述的具有光學顯示器的外視鏡總成，其特征在于，所述顯示器殼體(4)包括至少一個光學透鏡(9)。
4.按照權(quán)利要求I所述的具有光學顯示器的外視鏡總成，其特征在于，所述顯示器元件(10)是一組帶有集成的背景照明的LCD、TFT-LCD、TSTN、FST、OLED、AMOLED中的元件。
5.按照權(quán)利要求I所述的具有光學顯示器的外視鏡總成，其特征在于，所述顯示器元件被構(gòu)造為常黑模式。
6.按照權(quán)利要求I所述的具有光學顯示器的外視鏡總成，其特征在于，所述顯示器元件被構(gòu)造為常白模式。
7.按照權(quán)利要求I所述的具有光學顯示器的外視鏡總成，其特征在于，構(gòu)造用于色彩顯示的顯示器元件。
8.按照權(quán)利要求I所述的具有光學顯示器的外視鏡總成，其特征在于，構(gòu)造顯示器元件，所述顯示器元件的顏色強度或灰度能夠被控制。
9.按照權(quán)利要求I所述的具有光學顯示器的外視鏡總成，其特征在于，安裝帶警告提示顯示的顯示器元件。
10.按照權(quán)利要求I所述的具有光學顯示器的外視鏡總成，其特征在于，所述顯示器元件(10)被安裝在鏡殼體的側(cè)面區(qū)域中。
11.按照權(quán)利要求I所述的具有光學顯示器的外視鏡總成，其特征在于，所述顯示器元件(10)被安裝在鏡基座罩中的鏡基座的區(qū)域中。
12.按照權(quán)利要求I所述的具有光學顯示器的外視鏡總成，其特征在于，所述顯示器元件(10)被安裝在所述反射元件的后面。
全文摘要
本發(fā)明涉及外視鏡中的照明元件。本發(fā)明還涉及一種具有光學顯示器的外視鏡總成，其中在所述外視鏡總成上設有一個用于使報警顯示器的光線通過的燈光開口(2)。所述光學顯示器包括顯示器殼體(4)，在所述顯示器殼體中安裝有主動照明顯示器元件(10)作為光源。
文檔編號G02B27/01GK102529821SQ20111042211
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者D·弗里茨 申請人:Smr專利責任有限公司